K_1c的物理意义及其影响因素

来源期刊：东北大学学报(自然科学版)1979年第1期

论文作者：赖祖涵

文章页码：1 - 18

摘    要：本文企图从宏观和微观相结合的观点分析和讨论K_1c的物理意义及其影响因素。对于脆性断裂,通过表面能密度、裂纹尖端凝聚力场以及点阵“捕捉”作用说明K_1c的意义。用热力学原理分析了K判据的必要性和充分性,指出只有在裂纹尖端半径小于临界尺寸时,K判据才是必要和充分条件。 对于小范围屈服,裂纹尖端的钝化是通过尖端放射位错和吸引周围异号位错而形成的,这是最可能的物理过程。同时,着重指出Vitek的理论结果。 在弹塑性连续理论中,采纳了Orowan—Irwin有效断裂能密度的概念。用这概念及能量原理,本文建议要从试样塑性变形功中抽出属于K_1c组成部分的裂纹尖端塑性功。可以导出K_1c的表达式,形式上和陈篪的结果以及Hahn—Rosenfield的结果相似。影响K_1c的主要因素有:硬化率,杨氏樸量,抗拉强度,平面应变断裂真应变和一个适当的长度参数,其意义随断裂机制而异。其它冶金因素,例如晶粒度,可能通过断裂真应变影响K_1c。